一种立体式水平采注井网的干热岩开发方法及系统与流程

1.本发明属于地热开发领域，涉及水平井网注采开发地热方法，具体涉及一种立体式水平采注井网的干热岩开发方法及系统。


背景技术：

2.目前干热岩的地热能开发多使用清水作为传热介质，因此地层内液流通道的热交换面积、热交换效率是决定干热岩开发效果的核心因素。在张延军(2018)所申请的专利“干热岩单井双水平人工致裂换热方法(cn201810850717.3)”中，在直井上下两个高度处分别侧钻两条水平井，并将两条水平井压裂。直井内部进行封堵，液流由环空进入上部水平井，液体经由裂缝进行充分热交换后进入下部水平井，并进入直井油管上返至地面。在刘永旺(2017)申请的发明专利“开采干热岩地热资源的井身结构及方法(cn201710244969.7)”中，超高温地层钻完井段从干热岩隔热层内延伸到干热岩内，超高温地层钻完井段内设置有依次连接的下部隔热采热管和导热传热管，上部隔热采热管和下部隔热采热管通过流道变控器连接，实现同井采注。在罗天雨(2017)所申请的专利“一种采用水平井开发干热岩热能的工艺方法(cn201711127849.5)”中，采用三水平井组进行二注一采的模式，并对各井进行压裂开发地热能。在吴海东(2018)所申请的发明专利“一种多井联合干热岩人工热储建造系统及建造方法(cn201810734516.7)”中，以多井联合建造法为核心，综合水力压裂和化学刺激等手段，多井联合储层建造形成“井群”效应，实现干热岩有效大规模开发，提高干热岩的开发经济效益。在杨锐志(2018)所申请的专利“一种通过u形井采集干热岩热能的系统及其使用方法(cn201810305898.1)”中，使用u形井实现液体在井底的流动与换热。其本质是钻取两口直井，一注一采，两井底通过侧钻连通，形成u形状态。
3.综上，目前干热岩的开发多局限于单井自循环、两井循环或简单井网开发，并未精细化提高干热岩开发潜力，即整体热交换面积、热交换效率仍有较大的提升空间。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提出一种立体式水平采注井网的干热岩开发方法及系统，解决现有干热岩的开发多局限于单井自循环、两井循环或简单井网开发，并未精细化提高干热岩开发潜力的问题。
5.为了实现上述目的，本发明提供一种立体式水平采注井网的干热岩开发方法，包括：对干热岩目标层进行立体式井网布井，获得井组；对所述井组进行压裂施工；对压裂施工后的井组采用多注一采开发方式进行地热能开发；对采用多注一采开发方式进行地热能开发的井组开发预设时段后，对所述井组采用一注多采开发方式进行地热能开发。
6.可选的，所述对干热岩目标层进行立体式井网布井，获得井组包括：所述井组包括多个单井；每个所述单井均包括竖直井和与所述竖直井连通的水平井；两个单井的水平井在y轴方向的投影之间的距离为横向井距，两个单井的水平井在z轴方向的投影之间的距离为垂向井距；根据储层条件和施工能力确定所述井组的横向井距和垂向井距。
7.可选的，所述横向井距大于所述压裂施工设计的缝长，所述垂向井距大于所述压裂施工设计的半缝高。
8.可选的，所述多个单井划分为第一类井和第二类井，以所述第一类井为中心，所述第二类井设置在第一类井的外围，所述第一类井的水平井的裂缝与所述第二类井的水平井的裂缝没有连通。
9.可选的，所述对压裂施工后的井组采用多注一采开发方式进行地热能开发包括：对所述第二类井的水平井注入液态二氧化碳；对注入液态二氧化碳后的第二类井的水平井注入水；第二类井的水平井注入水后，对所述第一类井的水平井进行采水。
10.可选的，所述对注入液态二氧化碳后的第二类井的水平井注入水包括：在第一预设时段内，向所述第二类井的水平井注入水的速度小于第一预设速度；在第二预设时段内，向所述第二类井的水平井注入水的速度大于第一预设速度，且小于第二预设速度。
11.可选的，所述第二类井的水平井注入水后，对所述第一类井的水平井进行采水包括：所述第二类井的水平井注入水后，所述第二类井的水平井的裂缝与所述第一类井的水平井的裂缝连通，注入的水在所述第二类井的水平井的裂缝内和所述第一类井的水平井的裂缝内进行热交换，所述第一类井的水平井采集热交换后的水。
12.可选的，所述对所述井组采用一注多采开发方式进行地热能开发包括：对所述第一类井的水平井注入水；第一类井的水平井注入水后，对所述第二类井的水平井进行采水。
13.可选的，所述对所述井组进行压裂施工包括：使用拉链式压裂顺序述对所述井组进行压裂施工。
14.第二方面，本发明还提出了一种立体式水平采注井网的干热岩开发系统，该系统包括：布井装置，对干热岩目标层进行立体式井网布井，获得井组；压裂施工装置，对所述井组进行压裂施工；地热能第一开发装置，对压裂施工后的井组采用多注一采开发方式进行地热能开发；地热能第二开发装置，对采用多开发方式进行地热能开发的井组开发预设时段后，对所述井组采用一注多采开发方式进行地热能开发。
15.可选的，所述对干热岩目标层进行立体式井网布井，获得井组包括：所述井组包括多个单井；每个所述单井均包括竖直井和与所述竖直井连通的水平井；两个单井的水平井在y轴方向的投影之间的距离为横向井距，两个单井的水平井在z轴方向的投影之间的距离为垂向井距；根据储层条件和施工能力确定所述井组的横向井距和垂向井距。
16.可选的，所述横向井距大于所述压裂施工设计的缝长，所述垂向井距大于所述压裂施工设计的半缝高。
17.可选的，所述多个单井划分为第一类井和第二类井，以所述第一类井为中心，所述第二类井设置在第一类井的外围，所述第一类井的水平井的裂缝与所述第二类井的水平井的裂缝没有连通。
18.可选的，所述对压裂施工后的井组采用多注一采开发方式进行地热能开发包括：对所述第二类井的水平井注入液态二氧化碳；对注入液态二氧化碳后的第二类井的水平井注入水；第二类井的水平井注入水后，对所述第一类井的水平井进行采水。
19.可选的，所述对注入液态二氧化碳后的第二类井的水平井注入水包括：在第一预设时段内，向所述第二类井的水平井注入水的速度小于第一预设速度；在第二预设时段内，向所述第二类井的水平井注入水的速度大于第一预设速度，且小于第二预设速度。
20.可选的，所述第二类井的水平井注入水后，对所述第一类井的水平井进行采水包括：所述第二类井的水平井注入水后，所述第二类井的水平井的裂缝与所述第一类井的水平井的裂缝连通，注入的水在所述第二类井的水平井的裂缝内和所述第一类井的水平井的裂缝内进行热交换，所述第一类井的水平井采集热交换后的水。
21.可选的，所述对所述井组采用一注多采开发方式进行地热能开发包括：对所述第一类井的水平井注入水；第一类井的水平井注入水后，对所述第二类井的水平井进行采水。
22.可选的，所述对所述井组进行压裂施工包括：使用拉链式压裂顺序述对所述井组进行压裂施工。
23.本发明的有益效果在于：本发明的立体式水平采注井网的干热岩开发方法及系统，通过布置立体井网，获得井组，并配合压裂施工在井组的干热岩层构造复杂裂缝或缝网作为液流通道，对井组采用多注一采开发方式进行地热能开发时，构造的复杂裂缝或缝网增大热交换面积，提高换热效率，高效开发地热能，对井组再采用一注多采开发方式进行地热能开发时，减小对地层的损害，利于干热岩层恢复温度，利于长期开发。
24.本发明的立体式水平采注井网的干热岩开发方法及系统，通过液态二氧化碳的注入以及初期以低排量形式的注水形成裂缝的缝尖，缝尖连通起来形成微裂隙，通过微裂缝达到采注井的连通，同时微裂隙带作为核心的热交换区域，降低流速、提高了热交换时间，宏观上提高了热交换效率、降低了液体用量。
25.本发明具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施例中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施例中进行详细陈述，这些附图和具体实施例共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
26.通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
27.图1示出了根据本发明的一个实施例的一种立体式水平采注井网的干热岩开发方法的流程图。
28.图2示出了根据本发明的一个实施例的一种立体式水平采注井网的干热岩开发方法的井组的剖视图。
29.图3示出了根据本发明的一个实施例的一种立体式水平采注井网的干热岩开发方法的井组的俯视图。
30.图4示出了根据本发明的一个实施例的一种立体式水平采注井网的干热岩开发方法的压裂施工后的井组的剖视图。
31.图5示出了根据本发明的一个实施例的一种立体式水平采注井网的干热岩开发方法的压裂施工后的井组的俯视图。
32.图6示出了根据本发明的一个实施例的一种立体式水平采注井网的干热岩开发方法的采用多注一采开发方式进行地热能开发的井组的剖视图。
33.图7示出了根据本发明的一个实施例的一种立体式水平采注井网的干热岩开发方法的采用多注一采开发方式进行地热能开发的井组的俯视图。
34.图8示出了根据本发明的一个实施例的一种立体式水平采注井网的干热岩开发方法的水平井的主裂缝、微裂隙分布示意图。
35.图9示出了根据本发明的一个实施例的一种立体式水平采注井网的干热岩开发方法的采用一注多采开发方式进行地热能开发的剖视图。
36.图10示出了根据本发明的一个实施例的一种立体式水平采注井网的干热岩开发方法的采用一注多采开发方式进行地热能开发的俯视图。
37.图11示出了根据本发明的一个实施例的一种立体式水平采注井网的干热岩开发方法的另一井组的俯视图。
38.图12示出了根据本发明的一个实施例的一种立体式水平采注井网的干热岩开发方法的详细流程图。
39.图13示出了根据本发明的一个实施例的一种立体式水平采注井网的干热岩开发系统的框图。
40.附图标记
41.1、干热岩；2、干热岩目标层；3、第一类井；4、第二类井；5、压裂主裂缝；6、微裂隙；102、布井装置；104、压裂施工装置；106、地热能第一开发装置；108、地热能第二开发装置。
具体实施方式
42.下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
43.本发明提供一种立体式水平采注井网的干热岩开发方法，包括：对干热岩目标层进行立体式井网布井，获得井组；对井组进行压裂施工；对压裂施工后的井组采用多注一采开发方式进行地热能开发；对采用多注一采开发方式进行地热能开发的井组开发预设时段后，对井组采用一注多采开发方式进行地热能开发。
44.具体的，目前干热岩的开发主要通过水力压裂构造热交换通道，以水为介质对地热能量进行开采开发，目前多使用单井自循环、两井采注循环、直井井网注采等方法进行干热岩的开发，其开发效果有限，未能充分挖掘干热岩层的供热潜力。
45.本发明对干热岩目标层进行立体式井网布井，获得井组，井组包括多个单井，每个单井又包括竖直井和与竖直井连通的水平井，每个单井的水平井都设置在干热岩目标储层中，每个水平井之间都有间隔距离，再对井组进行压裂施工，多个单井的水平井产生交错式分布的多条裂缝，多条裂缝间未直接连通，以多注一采开发方式进行开发的初期，多条裂缝被注入的液态二氧化碳和水扩展成微裂隙，使得多条裂缝之间连通，注入的水在裂缝之间被干热岩进行热交换，采集热交换后的水，实现干热岩开发。采用多注一采开发方式开发一段时间后，再采用一注多采开发方式进行开发，将原来注入井转换为采集井，将原来采集井转换为注入井，减小对地层的损害。
46.根据示例性的实施方式，立体式水平采注井网的干热岩开发方法，通过布置立体井网，获得井组，并配合压裂施工在井组的干热岩层构造复杂裂缝或缝网作为液流通道，对井组采用多注一采开发方式进行地热能开发时，构造的复杂裂缝或缝网增大热交换面积，
提高换热效率，高效开发地热能，对井组再采用一注多采开发方式进行地热能开发时，减小对地层的损害，利于干热岩层恢复温度，利于长期开发。
47.作为可选方案，对干热岩目标层进行立体式井网布井，获得井组包括：井组包括多个单井；每个单井均包括竖直井和与竖直井连通的水平井；两个单井的水平井在y轴方向的投影之间的距离为横向井距，两个单井的水平井在z轴方向的投影之间的距离为垂向井距；根据储层条件和施工能力确定井组的横向井距和垂向井距。
48.具体的，每个单井的水平井都设置在干热岩目标储层中，每相连两个水平井之间都有横向井距和垂向井距，实现水平间的交错设置，横向井距是两个水平井在y轴方向的投影之间的距离，垂向井距为两个单井的水平井在z轴方向的投影之间的距离，实现立体式井网布井。
49.作为可选方案，横向井距大于压裂施工设计的缝长，垂向井距大于压裂施工设计的半缝高。
50.具体的，开发目标储层地热能时，先进行布井方案设计，根据储层条件、施工能力优化横向井距和垂向井距，横向井距应略大于压裂施工设计的缝长，垂向井距应略大于压裂施工设计的半缝高。
51.作为可选方案，多个单井划分为第一类井和第二类井，以第一类井为中心，第二类井设置在第一类井的外围，第一类井的水平井的裂缝与第二类井的水平井的裂缝没有连通。
52.具体的，多个单井分为一个第一类井和多个第二类井，以第一类井为中心，多个第二类井均设置在第一类井的外围，也就是多个第二类井包围第一类井，在进行压裂施工后，第一类井的水平井的裂缝与第二类井的水平井的裂缝没有连通。
53.作为可选方案，对压裂施工后的井组采用多注一采开发方式进行地热能开发包括：对第二类井的水平井注入液态二氧化碳；对注入液态二氧化碳后的第二类井的水平井注入水；第二类井的水平井注入水后，对第一类井的水平井进行采水。
54.根据压裂设计及布井设计，第一类井的水平井的裂缝与第二类井的水平井的裂缝并未直接沟通，因此注水开发之前，在第二类井的水平井注入一定量的液态二氧化碳，旨在第一类井的水平井的裂缝和第二类井的水平井的裂缝主裂缝缝尖未连通处形成复杂微裂缝，构造微裂隙带；注入液态二氧化碳后注水，注水初期，第二类井的水平井注水以较低排量注水，支撑、扩张液态二氧化碳形成的微裂隙，形成有效的微裂隙液流通道，使液体由第二类井的水平井的裂缝流入第一类井的水平井的裂缝，此时注水井出现压力下降，第一类井的水平井见水，形成液体循环，液体在第一类井的水平井的裂缝和第二类井的水平井的裂缝内进行热交换，热能通过液体升温被转移至地面，在第一类井的水平井见水后，控制注水压力不宜过高，否则易造成主裂缝的突进直接与采水井沟通，造成热交换时间减短、热交换面积不足的后果。
55.作为可选方案，对注入液态二氧化碳后的第二类井的水平井注入水包括：在第一预设时段内，向第二类井的水平井注入水的速度小于第一预设速度；在第二预设时段内，向第二类井的水平井注入水的速度大于第一预设速度，且小于第二预设速度。
56.具体的，在第二类井的水平井注入液态二氧化碳后形成复杂微裂缝后，开始进行注水，注水初期，第二类井的水平井注水量不能大，注水速度小于第一预设速度，使得注入
的水支撑、扩张液态二氧化碳形成的微裂隙，形成有效的微裂隙液流通道，使注入的水由第二类井的水平井的裂缝流入第一类井的水平井的裂缝，在第一类井的水平井见水后，控制注水压力不宜过高，注入速度大于第一预设速度且小于第二预设速度，否则易造成主裂缝的突进直接与采水井沟通，造成热交换时间减短、热交换面积不足的后果。
57.作为可选方案，第二类井的水平井注入水后，对第一类井的水平井进行采水包括：第二类井的水平井注入水后，第二类井的水平井的裂缝与第一类井的水平井的裂缝连通，注入的水在第二类井的水平井的裂缝内和第一类井的水平井的裂缝内进行热交换，第一类井的水平井采集热交换后的水。
58.具体的，在第二类井的水平井注入液态二氧化碳后形成复杂微裂缝后，开始进行注水，通过水支撑、扩张液态二氧化碳形成的微裂隙，形成有效的微裂隙液流通道，使注入的水由第二类井的水平井的裂缝流入第一类井的水平井的裂缝，注入的水在第一类井的水平井的裂缝和第二类井的水平井的裂缝内进行热交换，热交换后的水被采集至地面，实现干热岩的开发。
59.根据示例性的实施方式，立体式水平采注井网的干热岩开发方法，通过液态二氧化碳的注入以及初期以低排量形式的注水形成裂缝的缝尖，缝尖连通起来形成微裂隙，通过微裂缝达到采注井的连通，同时微裂隙带作为核心的热交换区域，降低流速、提高了热交换时间，宏观上提高了热交换效率、降低了液体用量。
60.此时通过两类井的水平井的采注关系形成液体循环流动通道，通过两类水平井裂缝之间的微裂隙增大换热面积，提高换热效率，实现对地热能的大量、有效开发。
61.作为可选方案，对井组采用一注多采开发方式进行地热能开发包括：对第一类井的水平井注入水；第一类井的水平井注入水后，对第二类井的水平井进行采水。
62.具体的，将第一类井作为采水井，第二类井作为注水井进行多注一采的强注采开发方式长期开发后，目标储层会出现地层温度恢复慢、热交换量减小等问题，此时可将第一类水平井作为注水井，第二类水平井作为采水井进行一注多采开发方式进行开发，强制降低地热能开发强度，恢复目的层温度，另一方面液流方向的变化利于消除长期单方向液流对储层造成的伤害，如细小颗粒对也流通到的阻塞表现为注水压力的提高，改变液流方向可一定程度减小阻塞程度、降低注水压力。
63.在一个示例中，每间隔预设时段，转换第一类水平井和第二类水平的注采关系。
64.具体的，通过定期转换两类水平井的注采关系，可提高目标储层的开发寿命，实现对地热能开发的综合有效治理。
65.作为可选方案，对井组进行压裂施工包括：使用拉链式压裂顺序述对井组进行压裂施工。
66.具体的，按照设计钻井结束后，在形成的井组中进行井组压裂施工。压裂施工使用拉链式压裂顺序，可有效降低作业成本，同时同时产生交错式分布的多裂缝，多裂缝间未直接连通。
67.第二方面，本发明还提出了一种立体式水平采注井网的干热岩开发系统，该系统包括：布井装置，对干热岩目标层进行立体式井网布井，获得井组；压裂施工装置，对井组进行压裂施工；地热能第一开发装置，对压裂施工后的井组采用多注一采开发方式进行地热能开发；地热能第二开发装置，对采用多开发方式进行地热能开发的井组开发预设时段后，
对所述井组采用一注多采开发方式进行地热能开发。
68.具体的，目前干热岩的开发主要通过水力压裂构造热交换通道，以水为介质对地热能量进行开采开发，目前多使用单井自循环、两井采注循环、直井井网注采等方法进行干热岩的开发，其开发效果有限，未能充分挖掘干热岩层的供热潜力。
69.本发明通过布井装置对干热岩目标层进行立体式井网布井，获得井组，井组包括多个单井，每个单井又包括竖直井和与竖直井连通的水平井，每个单井的水平井都设置在干热岩目标储层中，每个水平井之间都有间隔距离，再通过压裂施工装置对井组进行压裂施工，多个单井的水平井产生交错式分布的多条裂缝，多条裂缝间未直接连通，通过地热能第一开发装置以多注一采开发方式进行开发的初期，多条裂缝被注入的液态二氧化碳和水扩展成微裂隙，使得多条裂缝之间连通，注入的水在裂缝之间被干热岩进行热交换，采集热交换后的水，实现干热岩开发。通过地热能第二开发装置采用多注一采开发方式开发一段时间后，再采用一注多采开发方式进行开发，将原来注入井转换为采集井，将原来采集井转换为注入井，减小对地层的损害。
70.根据示例性的实施方式，立体式水平采注井网的干热岩开发系统，通过布置立体井网，获得井组，并配合压裂施工在井组的干热岩层构造复杂裂缝或缝网作为液流通道，对井组采用多注一采开发方式进行地热能开发时，构造的复杂裂缝或缝网增大热交换面积，提高换热效率，高效开发地热能，对井组再采用一注多采开发方式进行地热能开发时，减小对地层的损害，利于干热岩层恢复温度，利于长期开发。
71.作为可选方案，对干热岩目标层进行立体式井网布井，获得井组包括：井组包括多个单井；每个单井均包括竖直井和与竖直井连通的水平井；两个单井的水平井在y轴方向的投影之间的距离为横向井距，两个单井的水平井在z轴方向的投影之间的距离为垂向井距；根据储层条件和施工能力确定井组的横向井距和垂向井距。
72.具体的，每个单井的水平井都设置在干热岩目标储层中，每相连两个水平井之间都有横向井距和垂向井距，实现水平间的交错设置，横向井距是两个水平井在y轴方向的投影之间的距离，垂向井距为两个单井的水平井在z轴方向的投影之间的距离，实现立体式井网布井。
73.作为可选方案，横向井距大于压裂施工设计的缝长，垂向井距大于压裂施工设计的半缝高。
74.具体的，开发目标储层地热能时，先进行布井方案设计，根据储层条件、施工能力优化横向井距和垂向井距，横向井距应略大于压裂施工设计的缝长，垂向井距应略大于压裂施工设计的半缝高。
75.作为可选方案，多个单井划分为第一类井和第二类井，以第一类井为中心，第二类井设置在第一类井的外围，第一类井的水平井的裂缝与第二类井的水平井的裂缝没有连通。
76.具体的，多个单井分为一个第一类井和多个第二类井，以第一类井为中心，多个第二类井均设置在第一类井的外围，也就是多个第二类井包围第一类井，在进行压裂施工后，第一类井的水平井的裂缝与第二类井的水平井的裂缝没有连通。
77.作为可选方案，对压裂施工后的井组采用多注一采开发方式进行地热能开发包括：对第二类井的水平井注入液态二氧化碳；对注入液态二氧化碳后的第二类井的水平井
注入水；第二类井的水平井注入水后，对第一类井的水平井进行采水。
78.根据压裂设计及布井设计，第一类井的水平井的裂缝与第二类井的水平井的裂缝并未直接沟通，因此注水开发之前，在第二类井的水平井注入一定量的液态二氧化碳，旨在第一类井的水平井的裂缝和第二类井的水平井的裂缝主裂缝缝尖未连通处形成复杂微裂缝，构造微裂隙带；注入液态二氧化碳后注水，注水初期，第二类井的水平井注水以较低排量注水，支撑、扩张液态二氧化碳形成的微裂隙，形成有效的微裂隙液流通道，使液体由第二类井的水平井的裂缝流入第一类井的水平井的裂缝，此时注水井出现压力下降，第一类井的水平井见水，形成液体循环，液体在第一类井的水平井的裂缝和第二类井的水平井的裂缝内进行热交换，热能通过液体升温被转移至地面，在第一类井的水平井见水后，控制注水压力不宜过高，否则易造成主裂缝的突进直接与采水井沟通，造成热交换时间减短、热交换面积不足的后果。
79.作为可选方案，对注入液态二氧化碳后的第二类井的水平井注入水包括：在第一预设时段内，向第二类井的水平井注入水的速度小于第一预设速度；在第二预设时段内，向第二类井的水平井注入水的速度大于第一预设速度，且小于第二预设速度。
80.具体的，在第二类井的水平井注入液态二氧化碳后形成复杂微裂缝后，开始进行注水，注水初期，第二类井的水平井注水量不能大，注水速度小于第一预设速度，使得注入的水支撑、扩张液态二氧化碳形成的微裂隙，形成有效的微裂隙液流通道，使注入的水由第二类井的水平井的裂缝流入第一类井的水平井的裂缝，在第一类井的水平井见水后，控制注水压力不宜过高，注入速度大于第一预设速度且小于第二预设速度，否则易造成主裂缝的突进直接与采水井沟通，造成热交换时间减短、热交换面积不足的后果。
81.作为可选方案，第二类井的水平井注入水后，对第一类井的水平井进行采水包括：第二类井的水平井注入水后，第二类井的水平井的裂缝与第一类井的水平井的裂缝连通，注入的水在第二类井的水平井的裂缝内和第一类井的水平井的裂缝内进行热交换，第一类井的水平井采集热交换后的水。
82.具体的，在第二类井的水平井注入液态二氧化碳后形成复杂微裂缝后，开始进行注水，通过水支撑、扩张液态二氧化碳形成的微裂隙，形成有效的微裂隙液流通道，使注入的水由第二类井的水平井的裂缝流入第一类井的水平井的裂缝，注入的水在第一类井的水平井的裂缝和第二类井的水平井的裂缝内进行热交换，热交换后的水被采集至地面，实现干热岩的开发。
83.根据示例性的实施方式，立体式水平采注井网的干热岩开发系统，通过液态二氧化碳的注入以及初期以低排量形式的注水形成裂缝的缝尖，缝尖连通起来形成微裂隙，通过微裂缝达到采注井的连通，同时微裂隙带作为核心的热交换区域，降低流速、提高了热交换时间，宏观上提高了热交换效率、降低了液体用量。
84.此时通过两类井的水平井的采注关系形成液体循环流动通道，通过两类水平井裂缝之间的微裂隙增大换热面积，提高换热效率，实现对地热能的大量、有效开发。
85.作为可选方案，对井组采用一注多采开发方式进行地热能开发包括：对第一类井的水平井注入水；第一类井的水平井注入水后，对第二类井的水平井进行采水。
86.具体的，将第一类井作为采水井，第二类井作为注水井进行多注一采的强注采开发方式长期开发后，目标储层会出现地层温度恢复慢、热交换量减小等问题，此时可将第一
类水平井作为注水井，第二类水平井作为采水井进行一注多采开发方式进行开发，强制降低地热能开发强度，恢复目的层温度，另一方面液流方向的变化利于消除长期单方向液流对储层造成的伤害，如细小颗粒对也流通到的阻塞表现为注水压力的提高，改变液流方向可一定程度减小阻塞程度、降低注水压力。
87.在一个示例中，每间隔预设时段，转换第一类水平井和第二类水平的注采关系。
88.具体的，通过定期转换两类水平井的注采关系，可提高目标储层的开发寿命，实现对地热能开发的综合有效治理。
89.作为可选方案，对井组进行压裂施工包括：使用拉链式压裂顺序述对井组进行压裂施工。
90.具体的，按照设计钻井结束后，在形成的井组中进行井组压裂施工。压裂施工使用拉链式压裂顺序，可有效降低作业成本，同时同时产生交错式分布的多裂缝，多裂缝间未直接连通。
91.实施例一
92.图1示出了根据本发明的一个实施例的一种立体式水平采注井网的干热岩开发方法的流程图。图2示出了根据本发明的一个实施例的一种立体式水平采注井网的干热岩开发方法的井组的剖视图。图3示出了根据本发明的一个实施例的一种立体式水平采注井网的干热岩开发方法的井组的俯视图。图4示出了根据本发明的一个实施例的一种立体式水平采注井网的干热岩开发方法的压裂施工后的井组的剖视图。图5示出了根据本发明的一个实施例的一种立体式水平采注井网的干热岩开发方法的压裂施工后的井组的俯视图。图6示出了根据本发明的一个实施例的一种立体式水平采注井网的干热岩开发方法的采用多注一采开发方式进行地热能开发的井组的剖视图。图7示出了根据本发明的一个实施例的一种立体式水平采注井网的干热岩开发方法的采用多注一采开发方式进行地热能开发的井组的俯视图。图8示出了根据本发明的一个实施例的一种立体式水平采注井网的干热岩开发方法的水平井的主裂缝、微裂隙分布示意图。图9示出了根据本发明的一个实施例的一种立体式水平采注井网的干热岩开发方法的采用一注多采开发方式进行地热能开发的剖视图。图10示出了根据本发明的一个实施例的一种立体式水平采注井网的干热岩开发方法的采用一注多采开发方式进行地热能开发的俯视图。图11示出了根据本发明的一个实施例的一种立体式水平采注井网的干热岩开发方法的另一井组的俯视图。图12示出了根据本发明的一个实施例的一种立体式水平采注井网的干热岩开发方法的详细流程图。
93.结合图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11和图12所示，该立体式水平采注井网的干热岩开发方法，包括：
94.s102：对干热岩目标层2进行立体式井网布井，获得井组；
95.其中，对干热岩目标层2进行立体式井网布井，获得井组包括：井组包括多个单井；每个单井均包括竖直井和与竖直井连通的水平井；两个单井的水平井在y轴方向的投影之间的距离为横向井距，两个单井的水平井在z轴方向的投影之间的距离为垂向井距；根据储层条件和施工能力确定井组的横向井距和垂向井距。
96.具体的，每个单井的水平井都设置在干热岩目标储层中，每相连两个水平井之间都有横向井距和垂向井距，实现水平间的交错设置，横向井距是两个水平井在y轴方向的投影之间的距离，垂向井距为两个单井的水平井在z轴方向的投影之间的距离，实现立体式井
网布井。
97.其中，横向井距大于压裂施工设计的缝长，垂向井距大于压裂施工设计的半缝高。
98.具体的，开发目标储层地热能时，先进行布井方案设计，根据储层条件、施工能力优化横向井距和垂向井距，横向井距应略大于压裂施工设计的缝长，垂向井距应略大于压裂施工设计的半缝高。
99.其中，多个单井划分为第一类井3和第二类井4，以第一类井3为中心，第二类井4设置在第一类井3的外围，第一类井3的水平井的裂缝与第二类井4的水平井的裂缝没有连通。
100.具体的，多个单井分为一个第一类井3和多个第二类井4，以第一类井3为中心，多个第二类井4均设置在第一类井3的外围，也就是多个第二类井4包围第一类井3，在进行压裂施工后，第一类井3的水平井的裂缝与第二类井4的水平井的裂缝没有连通。
101.例如，如图3所示，五口水平井可构造最小生产单元，其中，3为第一类井，4为第二类井，还可根据储层分布情况增加井数，如图11所示，1个第一类井，12个第二类井。
102.s104：对井组进行压裂施工；
103.其中，对井组进行压裂施工包括：使用拉链式压裂顺序述对井组进行压裂施工。
104.具体的，按照设计钻井结束后，在形成的井组中进行井组压裂施工。压裂施工使用拉链式压裂顺序，可有效降低作业成本，同时同时产生交错式分布的多裂缝，多裂缝间未直接连通。
105.s106：对压裂施工后的井组采用多注一采开发方式进行地热能开发；
106.其中，对压裂施工后的井组采用多注一采开发方式进行地热能开发包括：对第二类井4的水平井注入液态二氧化碳；对注入液态二氧化碳后的第二类井4的水平井注入水；第二类井4的水平井注入水后，对第一类井3的水平井进行采水。
107.根据压裂设计及布井设计，第一类井的水平井的裂缝与第二类井的水平井的裂缝并未直接沟通，因此注水开发之前，在第二类井的水平井注入一定量的液态二氧化碳，旨在第一类井的水平井的裂缝和第二类井的水平井的裂缝主裂缝缝尖未连通处形成复杂微裂缝，构造微裂隙带；注入液态二氧化碳后注水，注水初期，第二类井的水平井注水以较低排量注水，支撑、扩张液态二氧化碳形成的微裂隙，形成有效的微裂隙液流通道，使液体由第二类井的水平井的裂缝流入第一类井的水平井的裂缝，此时注水井出现压力下降，第一类井的水平井见水，形成液体循环，液体在第一类井的水平井的裂缝和第二类井的水平井的裂缝内进行热交换，热能通过液体升温被转移至地面，在第一类井的水平井见水后，控制注水压力不宜过高，否则易造成主裂缝的突进直接与采水井沟通，造成热交换时间减短、热交换面积不足的后果。
108.其中，对注入液态二氧化碳后的第二类井4的水平井注入水包括：在第一预设时段内，向第二类井4的水平井注入水的速度小于第一预设速度；在第二预设时段内，向第二类井4的水平井注入水的速度大于第一预设速度，且小于第二预设速度。
109.具体的，在第二类井的水平井注入液态二氧化碳后形成复杂微裂缝后，开始进行注水，注水初期，第二类井的水平井注水量不能大，注水速度小于第一预设速度，使得注入的水支撑、扩张液态二氧化碳形成的微裂隙，形成有效的微裂隙液流通道，使注入的水由第二类井的水平井的裂缝流入第一类井的水平井的裂缝，在第一类井的水平井见水后，控制注水压力不宜过高，注入速度大于第一预设速度且小于第二预设速度，否则易造成主裂缝
的突进直接与采水井沟通，造成热交换时间减短、热交换面积不足的后果。
110.其中，第二类井4的水平井注入水后，对第一类井3的水平井进行采水包括：第二类井4的水平井注入水后，第二类井4的水平井的裂缝与第一类井3的水平井的裂缝连通，注入的水在第二类井4的水平井的裂缝内和第一类井3的水平井的裂缝内进行热交换，第一类井3的水平井采集热交换后的水。
111.具体的，在第二类井的水平井注入液态二氧化碳后形成复杂微裂缝后，开始进行注水，通过水支撑、扩张液态二氧化碳形成的微裂隙，形成有效的微裂隙液流通道，使注入的水由第二类井的水平井的裂缝流入第一类井的水平井的裂缝，注入的水在第一类井的水平井的裂缝和第二类井的水平井的裂缝内进行热交换，热交换后的水被采集至地面，实现干热岩的开发。
112.s108：对采用多注一采开发方式进行地热能开发的井组开发预设时段后，对井组采用一注多采开发方式进行地热能开发。
113.其中，对井组采用一注多采开发方式进行地热能开发包括：对第一类井3的水平井注入水；第一类井3的水平井注入水后，对第二类井4的水平井进行采水。
114.具体的，将第一类井作为采水井，第二类井作为注水井进行多注一采的强注采开发方式长期开发后，目标储层会出现地层温度恢复慢、热交换量减小等问题，此时可将第一类水平井作为注水井，第二类水平井作为采水井进行一注多采开发方式进行开发，强制降低地热能开发强度，恢复目的层温度，另一方面液流方向的变化利于消除长期单方向液流对储层造成的伤害，如细小颗粒对也流通到的阻塞表现为注水压力的提高，改变液流方向可一定程度减小阻塞程度、降低注水压力。
115.其中，每间隔预设时段，转换第一类水平井和第二类水平的注采关系。
116.具体的，通过定期转换两类水平井的注采关系，可提高目标储层的开发寿命，实现对地热能开发的综合有效治理。
117.实施例二
118.图13示出了根据本发明的一个实施例的一种立体式水平采注井网的干热岩开发系统的框图。
119.如图13所示，该立体式水平采注井网的干热岩开发系统包括：
120.布井装置102，对干热岩目标层进行立体式井网布井，获得井组；
121.其中，对干热岩目标层进行立体式井网布井，获得井组包括：井组包括多个单井；每个单井均包括竖直井和与竖直井连通的水平井；两个单井的水平井在y轴方向的投影之间的距离为横向井距，两个单井的水平井在z轴方向的投影之间的距离为垂向井距；根据储层条件和施工能力确定井组的横向井距和垂向井距。
122.具体的，每个单井的水平井都设置在干热岩目标储层中，每相连两个水平井之间都有横向井距和垂向井距，实现水平间的交错设置，横向井距是两个水平井在y轴方向的投影之间的距离，垂向井距为两个单井的水平井在z轴方向的投影之间的距离，实现立体式井网布井。
123.其中，横向井距大于压裂施工设计的缝长，垂向井距大于压裂施工设计的半缝高。
124.具体的，开发目标储层地热能时，先进行布井方案设计，根据储层条件、施工能力优化横向井距和垂向井距，横向井距应略大于压裂施工设计的缝长，垂向井距应略大于压
裂施工设计的半缝高。
125.其中，多个单井划分为第一类井和第二类井，以第一类井为中心，第二类井设置在第一类井的外围，第一类井的水平井的裂缝与第二类井的水平井的裂缝没有连通。
126.具体的，多个单井分为一个第一类井和多个第二类井，以第一类井为中心，多个第二类井均设置在第一类井的外围，也就是多个第二类井包围第一类井，在进行压裂施工后，第一类井的水平井的裂缝与第二类井的水平井的裂缝没有连通。
127.压裂施工装置104，对井组进行压裂施工；
128.其中，对井组进行压裂施工包括：使用拉链式压裂顺序述对井组进行压裂施工。
129.具体的，按照设计钻井结束后，在形成的井组中进行井组压裂施工。压裂施工使用拉链式压裂顺序，可有效降低作业成本，同时同时产生交错式分布的多裂缝，多裂缝间未直接连通。
130.地热能第一开发装置106，对压裂施工后的井组采用多注一采开发方式进行地热能开发；
131.其中，对压裂施工后的井组采用多注一采开发方式进行地热能开发包括：对第二类井的水平井注入液态二氧化碳；对注入液态二氧化碳后的第二类井的水平井注入水；第二类井的水平井注入水后，对第一类井的水平井进行采水。
132.根据压裂设计及布井设计，第一类井的水平井的裂缝与第二类井的水平井的裂缝并未直接沟通，因此注水开发之前，在第二类井的水平井注入一定量的液态二氧化碳，旨在第一类井的水平井的裂缝和第二类井的水平井的裂缝主裂缝缝尖未连通处形成复杂微裂缝，构造微裂隙带；注入液态二氧化碳后注水，注水初期，第二类井的水平井注水以较低排量注水，支撑、扩张液态二氧化碳形成的微裂隙，形成有效的微裂隙液流通道，使液体由第二类井的水平井的裂缝流入第一类井的水平井的裂缝，此时注水井出现压力下降，第一类井的水平井见水，形成液体循环，液体在第一类井的水平井的裂缝和第二类井的水平井的裂缝内进行热交换，热能通过液体升温被转移至地面，在第一类井的水平井见水后，控制注水压力不宜过高，否则易造成主裂缝的突进直接与采水井沟通，造成热交换时间减短、热交换面积不足的后果。
133.其中，对注入液态二氧化碳后的第二类井的水平井注入水包括：在第一预设时段内，向第二类井的水平井注入水的速度小于第一预设速度；在第二预设时段内，向第二类井的水平井注入水的速度大于第一预设速度，且小于第二预设速度。
134.具体的，在第二类井的水平井注入液态二氧化碳后形成复杂微裂缝后，开始进行注水，注水初期，第二类井的水平井注水量不能大，注水速度小于第一预设速度，使得注入的水支撑、扩张液态二氧化碳形成的微裂隙，形成有效的微裂隙液流通道，使注入的水由第二类井的水平井的裂缝流入第一类井的水平井的裂缝，在第一类井的水平井见水后，控制注水压力不宜过高，注入速度大于第一预设速度且小于第二预设速度，否则易造成主裂缝的突进直接与采水井沟通，造成热交换时间减短、热交换面积不足的后果。
135.其中，第二类井的水平井注入水后，对第一类井的水平井进行采水包括：第二类井的水平井注入水后，第二类井的水平井的裂缝与第一类井的水平井的裂缝连通，注入的水在第二类井的水平井的裂缝内和第一类井的水平井的裂缝内进行热交换，第一类井的水平井采集热交换后的水。
136.具体的，在第二类井的水平井注入液态二氧化碳后形成复杂微裂缝后，开始进行注水，通过水支撑、扩张液态二氧化碳形成的微裂隙，形成有效的微裂隙液流通道，使注入的水由第二类井的水平井的裂缝流入第一类井的水平井的裂缝，注入的水在第一类井的水平井的裂缝和第二类井的水平井的裂缝内进行热交换，热交换后的水被采集至地面，实现干热岩的开发。
137.此时通过两类井的水平井的采注关系形成液体循环流动通道，通过两类水平井裂缝之间的微裂隙增大换热面积，提高换热效率，实现对地热能的大量、有效开发。
138.地热能第二开发装置108，对采用多开发方式进行地热能开发的井组开发预设时段后，对所述井组采用一注多采开发方式进行地热能开发。
139.其中，对井组采用一注多采开发方式进行地热能开发包括：对第一类井的水平井注入水；第一类井的水平井注入水后，对第二类井的水平井进行采水。
140.具体的，将第一类井作为采水井，第二类井作为注水井进行多注一采的强注采开发方式长期开发后，目标储层会出现地层温度恢复慢、热交换量减小等问题，此时可将第一类水平井作为注水井，第二类水平井作为采水井进行一注多采开发方式进行开发，强制降低地热能开发强度，恢复目的层温度，另一方面液流方向的变化利于消除长期单方向液流对储层造成的伤害，如细小颗粒对也流通到的阻塞表现为注水压力的提高，改变液流方向可一定程度减小阻塞程度、降低注水压力。
141.在一个示例中，每间隔预设时段，转换第一类水平井和第二类水平的注采关系。
142.具体的，通过定期转换两类水平井的注采关系，可提高目标储层的开发寿命，实现对地热能开发的综合有效治理。
143.以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。